材料或者結(jié)構(gòu)在承受非對(duì)稱循環(huán)載荷的過程中,會(huì)產(chǎn)生循環(huán)非彈性變形累積,這種現(xiàn)象稱為材料的棘輪效應(yīng)。在電子封裝領(lǐng)域,由于基體和器件的熱膨脹系數(shù)和環(huán)境溫度的不同,會(huì)使得連接材料產(chǎn)生棘輪效應(yīng)。為了描述低溫?zé)Y(jié)納米銀焊膏作為連接材料所表現(xiàn)出的全壽命棘輪變形行為,考慮焊膏內(nèi)部孔洞和裂紋的演化對(duì)棘輪變形的影響,本論文提出了溫度相關(guān)的耦合損傷粘塑性本構(gòu)模型并進(jìn)行該模型的有限元實(shí)現(xiàn),描述焊膏的全壽命棘輪行為。選題具有重要理論意義,創(chuàng)新性強(qiáng),實(shí)用應(yīng)用價(jià)值高。利用歐拉徑向后退算法實(shí)現(xiàn)OW-AF模型的應(yīng)力更新,算例驗(yàn)證了歐拉算法對(duì)于實(shí)現(xiàn)應(yīng)力更新的高效性和收斂性。在熱力學(xué)和連續(xù)損傷力學(xué)框架基礎(chǔ)上,得到耦合損傷的本構(gòu)方程,并引入了Arrhenius溫度相關(guān)項(xiàng)修正流動(dòng)率。在低溫?zé)Y(jié)納米銀焊膏單軸全壽命棘輪實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過棘輪實(shí)驗(yàn)中納米銀焊膏彈性模量的衰減,量化其損傷演化率,其可以分為三個(gè)階段:第一階段為初始瞬態(tài)累積階段;第二階段為占據(jù)大部分壽命的穩(wěn)定累積階段;第三階段為失效前的急劇增大的階段。從損傷變量數(shù)值看,三種加載條件失效前的損傷因子數(shù)值為0.35左右。此外歸一化條件下?lián)p傷演化過程具有相似的規(guī)律,使得θ函... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 電子封裝可靠性研究
        1.1.1 電子封裝研究概述
        1.1.2 納米銀焊膏的研究進(jìn)展
    1.2 材料的棘輪行為及本構(gòu)模型研究
        1.2.1 材料的棘輪效應(yīng)
        1.2.2 材料的循環(huán)本構(gòu)模型
        1.2.3 耦合損傷的本構(gòu)模型
    1.3 數(shù)值算法及有限元實(shí)現(xiàn)
        1.3.1 數(shù)值算法
        1.3.2 有限元實(shí)現(xiàn)
    1.4 本文的主要工作和意義
        1.4.1 本文的主要工作
        1.4.2 研究意義
第2章 耦合損傷本構(gòu)積分算法
    2.1 粘塑性本構(gòu)模型框架
    2.2 粘塑性本構(gòu)模型的算法實(shí)現(xiàn)
    2.3 模型的實(shí)例驗(yàn)證
    2.4 耦合損傷的粘塑性本構(gòu)模型
    2.5 溫度相關(guān)的粘塑性本構(gòu)模型
    2.6 本章小結(jié)
第3章 納米銀焊膏單軸全壽命棘輪行為研究及本構(gòu)描述
    3.1 實(shí)驗(yàn)條件
        3.1.1 試樣制備
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.2.1單軸拉伸實(shí)驗(yàn)
        3.2.2單軸棘輪實(shí)驗(yàn)
        3.2.3 溫度對(duì)納米銀焊膏全壽命棘輪行為的影響
    3.3 納米銀焊膏損傷變量演化規(guī)律
        3.3.1 損傷變量的定義
        3.3.2 θ函數(shù)法
    3.4 模型參數(shù)的確定
    3.5 納米銀焊膏全壽命棘輪行為的本構(gòu)描述
        3.5.1 納米銀焊膏單軸拉伸的計(jì)算
        3.5.2 恒定溫度下納米銀焊膏全壽命棘輪行為的本構(gòu)描述
        3.5.3 溫度相關(guān)的納米銀焊膏全壽命棘輪行為本構(gòu)描述
    3.6 本章小結(jié)
第4章 耦合損傷本構(gòu)模型的有限元實(shí)現(xiàn)
    4.1 用戶子程序UMAT
    4.2 耦合損傷OW-AF本構(gòu)模型的有限元實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 損傷演化率在UMAT中的實(shí)現(xiàn)
        4.2.2 一個(gè)單元的耦合損傷計(jì)算
        4.2.3 納米銀焊膏搭接接頭的有限元計(jì)算
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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